TALLENNUSLAITTEET: KEHITYS, TYYPIT, ESIMERKIT - TEKNIIKKA - 2026

Tallennuslaitteita tai digitaalisten tallennusvälineiden viittaa mihin tahansa laitteisto, joka voi sisältää dataa, joko tilapäisesti tai pysyvästi muoto. Niitä käytetään datatiedostojen tallentamiseen, siirtämiseen ja purkamiseen.

Niiden avulla käyttäjä voi tallentaa suuria määriä tietoja suhteellisen pieneen fyysiseen tilaan, jolloin tietojen jakaminen muiden kanssa on helppoa. Nämä laitteet kykenevät säilyttämään tiedot väliaikaisesti tai pysyvästi.

Lähde: pixabay.com

Tallennusvälineitä voidaan käyttää monella tapaa. Esimerkiksi tietokoneiden toiminta riippuu yleensä tietojen tallennuksesta.

Tallennuslaitteita voidaan käyttää myös asiaankuuluvien tietojen varmuuskopiointiin. Digitaalisen tiedon tallentaminen voi johtaa luotettavuuteen ja kestävyyteen liittyvistä ongelmista. Siksi on järkevää estää tekemästä riippumattomia kopioita tiedoista.

Jotkut tallennuslaitteet ovat myös kannettavia, mikä tarkoittaa, että niitä voidaan käyttää tiedon siirtämiseen tietokoneesta toiseen.

Tärkeys tietokoneissa

Ne ovat kaikkien tietokonelaitteiden pääelementtejä. Ne tallentavat käytännössä kaikki sovellukset ja tiedot tietokoneelle, paitsi laiteohjelmisto. Mukana olevan laitteen tyypin mukaan niitä on saatavana eri muodoissa.

Esimerkiksi yhteisessä tietokoneessa on useita tallennuslaitteita, kuten kiintolevy, välimuisti ja RAM. Saatat olla myös ulkoisesti kytkettyjä USB-asemia ja optisia levyasemia.

Vaikka tietokone voi toimia ilman tallennuslaitteita, voit tarkastella tietoja vain, jos se on kytketty toiseen tietokoneeseen, jolla on tallennuskapasiteetti. Jopa sellainen toiminta kuin Internetissä surffailu vaatii tietojen tallentamisen tietokoneelle.

Tietokone ei pysty muistamaan tai tallentamaan mitään tietoja tai asetuksia ilman tallennuslaitetta, joten sitä pidetään tyhmänä päätteenä.

Tietokoneiden edetessä myös tallennuslaitteet lisäävät tilaa, nopeutta ja siirrettävyyttä.

Evoluutio ensimmäisistä tallennuslaitteista

- Rei'itetyt kortit

Tämä oli ensimmäinen yritys tallentaa tietoja koneelle. Niitä käytettiin tiedon välittämiseen tietokoneelle ennen tietokoneiden kehittämistä.

Hollerith kehitti punch-kortin tietojenkäsittelyjärjestelmän Yhdysvaltojen vuoden 1890 väestönlaskentaan.

Vuoteen 1950 mennessä heistä oli jo tullut kiinteä osa tietokoneteollisuutta. Niitä käytettiin 1980-luvulle saakka.

- Magneettinen varastointi

Magneettiset nauhat

Ensimmäinen Remington Randin vuonna 1951 käyttöön ottama nauha-asema pystyi vain 224 kt tallentamaan tietoja. Vuonna 1965 Mohawk Data Sciences tarjosi magneettinauhakooderin.

Myöhemmin nauha-asemat pystyivät tallentamaan suuria määriä dataa. Esimerkiksi vuonna 2017 julkaistu IBM TS1155-nauha-asema pystyy tallentamaan 15 kt.

Kovalevyt

IBM työnsi magneettikorttivarastoa. He keksivat sekä levykeaseman että kiintolevyn.

Vuonna 1956 se julkaisi ensimmäisen RAMAC 305 -järjestelmässä käytettävän kiintolevyn, jonka tallennuskapasiteetti oli 5 Mt ja kustannukset 50 000 dollaria.

IBM kehitti myös ensimmäisen kiintolevyn, jossa on 1 gigatavun tallennuskapasiteetti, vuonna 1980. Se painoi 250 kiloa ja maksoi 40 000 dollaria. Seagate oli ensimmäinen yritys, joka esitteli 7200 rpm kiintolevyn vuonna 1992.

8 ″ levykkeet

IBM kehitti ne vaihtoehtona erittäin kalliille kiintolevyille. Ensimmäinen otettiin käyttöön vuonna 1971.

Tämä levyke luotiin System / 370-tietokoneelle. Sillä oli magneettinen päällyste, kapasiteetti 1Mb.

5,25 ″ levykkeet

Vuonna 1976 Shugart kehitti pienemmän version 8 tuuman levykkeestä, joka oli liian suuri henkilökohtaiseen tietokoneeseen.

Uusi 5,25 tuuman levyke oli halvempaa valmistaa ja pystyi tallentamaan 160 kilotavua dataa. Niistä tuli erittäin suosittuja 1980-luvulla, ja ne lopetettiin 1990-luvun alkupuolella.

3.5 ″ levykkeet

IBM: n vuonna 1984 luomista, niistä tuli suositumpia kuin 5.25 ”. Ne esiteltiin kapasiteetilla 720 kt, menevän sitten 1,4 Mt: iin.

2000-luvun alusta lähtien tietokoneita, joissa on levykeasema, ei ole valmistettu. Ne vaihdettiin CD-R-asemiin.

- Satunnaismuistit (RAM)

Tyhjät putket

Vuonna 1948 professori Williams kehitti ensimmäisen RAM-muistin, johon tallennettiin ohjelmointiohjeet lisäämällä tietokoneen nopeutta.

Se käytti sarja katodisädeputkia, jotka toimivat päälle / pois-kytkiminä ja tallensivat 1024 bittiä tietoa.

Magneettiset ytimet

Vuodesta 1950 lähtien tämäntyyppinen muisti kehitettiin. Järjestelmä käytti virtaa kuljettavien kaapelien ruudukkoa, jonka kierteessä oli magneetteja, jotka kiertävät kaapeleiden ylittäessä.

Vuonna 1953 MIT kehitti ensimmäisen tietokoneen, joka käytti tätä tekniikkaa. Koska nämä muistot ovat nopeampia ja tehokkaampia kuin rei'ityskortit, niistä tuli nopeasti suosittuja. Niiden tekeminen oli kuitenkin erittäin vaikeaa ja aikaa vievää.

Tämä muisti hallitsi 1970-luvulle asti, jolloin integroidut piirit antoivat puolijohdemuistista tulla kilpailukykyiseksi.

Puolijohdemuistot

Vuonna 1966 Intel aloitti puolijohdepiirin myynnin, jossa on 2 000 bitin muisti. Tämä siru tallensi tietoja muistisoluihin.

Nämä solut koostuvat pienikokoisista transistoreista, jotka toimivat kytkentä- / sammutuskytkiminä.

- Optiset levyt

1960-luvulla ajateltiin valon käyttämistä mekanismina musiikin nauhoittamiseen ja toistamiseen. Sony lopetti projektinsa vuonna 1980. Tämä johti CD-, DVD- ja Blu-Rays-julkaisuihin.

- Flash-asemat

Ne ilmestyivät markkinoille vuoden 2000 lopulla. Ne eivät sisällä liikkuvia osia, vaan yhdistävät sirut ja transistorit maksimaalisen toiminnallisuuden saavuttamiseksi. Ne korvasivat levykkeet kannettavana tallennusvälineenä.

Tyypit

- Ensisijainen tallennuslaite

Sitä käytetään tietojen säilyttämiseen / tallentamiseen väliaikaisesti tietokoneen ollessa käynnissä. Se tunnetaan myös päämuistina tai sisäisenä muistina.

Se on järjestelmän sisäinen, nopein tallennuslaitteista. Ne yleensä pitävät esiin kaikki prosessissa olevat tiedot ja sovellukset.

Tietokone hankkii ja ylläpitää ensisijaisen tallennuslaitteen tietoja ja tiedostoja, kunnes prosessi on valmis tai tietoja ei enää tarvita.

Satunnaismuisti, näytönohjainkortti ja myös välimuisti ovat esimerkkejä näistä laitteista.

Vaikka sillä on paljon vähemmän käyttöaikaa ja parempi suorituskyky, se on kalliimpaa kuin toissijainen tallennustila.

Keskeinen ero ensisijaisen ja toissijaisen tallennuksen välillä on, että siihen pääsee suoraan CPU: lla, plus tallennustila on haihtuvaa eikä sitä voida poistaa.

- Toissijainen tallennuslaite

Viittaa mihin tahansa haihtumattomaan tallennuslaitteeseen, joka on tietokoneen sisäinen tai ulkoinen. Mahdollistaa tietojen pysyvän tallentamisen, kunnes ne poistetaan tai korvataan.

Kutsutaan vuorotellen ulkoiseksi tai toissijaiseksi muistiksi ja lisämuistiksi. Se sallii yleensä tietojen tallennuksen vaihtelemalla muutamasta megatavusta petatavuihin.

Nämä laitteet tallentavat käytännössä kaikki tietokoneelle tallennetut ohjelmat ja sovellukset, mukaan lukien käyttöjärjestelmä, laiteajurit, sovellukset ja myös käyttäjätiedot.

Optiset tallennuslaitteet

Se on mikä tahansa väline, joka luetaan laserilla. Yleisimmät optiset mediatyypit ovat Blu-ray, CD ja DVD.

Tietokoneet voivat lukea ja kirjoittaa CD- ja DVD-levyjä CD- tai DVD-kirjoittimen avulla. Blu-ray luetaan Blu-ray-asemalla.

CD-levyt voivat tallentaa jopa 700 Mt dataa ja DVD-levyt jopa 8,4 Gt dataa. Blu-ray-levyt voivat tallentaa jopa 50 Gt tietoa.

Magneettiset tallennuslaitteet

Se on tällä hetkellä yksi yleisimmistä tietokoneissa käytettävistä tallennustyypeistä. Tämän luokan laite löytyy pääasiassa kiintolevyistä.

Sähkömagneettinen kirjoituspää vääristää kiintolevyn pieniä osia siten, että ne ovat ylös tai alas (päälle / pois) edustamaan binaarinumeroita 1 tai 0.

Kun tiedot on kirjoitettu kiintolevylle, lukupää lukee ne, joka havaitsee levyn kunkin osan polarisaation kirjoitettujen tietojen ymmärtämiseksi.

Flash-muistilaitteet

Ne muodostavat yhteyden tietokoneisiin USB-liittimellä, joten niistä on pieni laite, helposti irrotettava ja myös erittäin kannettava.

Ne voidaan kirjoittaa uudelleen rajoittamattoman määrän kertoja, ja sähkömagneettiset häiriöt eivät vaikuta niihin.

Ne ovat korvanneet suurimman osan optisista ja magneettisista välineistä, kun niistä tulee halvempia, koska ne ovat luotettavimpia ja tehokkaimpia ratkaisuja.

Paperin säilytyslaitteet

Niitä käytettiin pitkään tietojen tallentamiseen automaattista käsittelyä varten, etenkin ennen henkilökohtaisten tietokoneiden olemassaoloa.

Tiedot tallennettiin rei'ittämällä reikiä paperiin tai pahviin ja lukemaan mekaanisesti sen määrittämiseksi, oliko tietyllä paikalla keskellä reikää.

Esimerkkejä tallennuslaitteista

- Ensisijainen varastointi

RAM-muisti

Lähde: pixabay.com

Tietokoneissa käytetty laite, joka löytyy yleensä emolevyltä. Se on haihtuvaa, kaikki RAM-muistiin tallennetut tiedot menetetään, kun sammutat tietokoneen.

Vain luku -muisti (ROM)

Haihtumaton muistisiru, jonka sisältöä ei voida muuttaa. Sitä käytetään käynnistysrutiinien tallentamiseen tietokoneeseen, esimerkiksi BIOS.

Kätkö

Pieni haihtuva muisti, joka antaa tietokoneen prosessorille nopean pääsyn tietoihin, tallentaen usein käytettyjä ohjelmia ja tietoja. Se on integroitu suoraan suorittimeen tai RAM-muistiin.

VRAM

Tätä kutsutaan myös kaksiporttiseksi muistiksi, VRAM: ää (Video RAM) käytetään yleisesti videomuistina, mikä lisää näytönohjaimen kokonaisnopeutta.

- Magneettinen varastointi

Magneettinen teippi

Lähde: Hannes Grobe 23:27, 16. joulukuuta 2006 (UTC) CC BY-SA 2.5

(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Ohut, magneettisesti päällystetty muoviteippi, joka käärii pyörän ympärille ja tallentaa tietoja.

Se on halvempi kuin muut tallennuslaitteet, mutta paljon hitaampi, koska pääsy on peräkkäistä.

HDD

Lähde: pixabay.com

Tallenna tiedot pysyvästi tietokoneelle. Se koostuu yhdestä tai useammasta levystä, joissa tiedot kirjoitetaan magneettikärjellä, kaikki suljetussa kotelossa.

Levyke

Lähde: pixabay.com

Helppo asentaa, mutta erittäin helppo vahingoittaa, kannettava laite, joka pystyy tallentamaan ja lukemaan tietoja pään avulla. Sen halkaisijat ovat erikokoiset: 3,5 ", 5,25" ja 8 ". Toisin kuin kiintolevy, pää koskettaa asemaa, lopulta kuluttaen sitä alas.

SuperDisk

Levyasema, jonka 3M toi markkinoille 1997. Se voi tallentaa 120 Mt levylle, joka on saman kokoinen kuin perinteinen 1,44 Mt: n levyke. Myöhemmin se pystyi tallentamaan 240 Mt.

Magneettinen kortti

Lähde: pixabay.com

Suorakulmainen kortti, jonka ulkopuolella on esine tai magneettinauha, joka sisältää tietoja. Se voi sisältää tietoja, kuten luottokortilla käytettävissä olevan luoton tai huoneeseen pääsykoodin.

Zip-levyke

Iomegan kehittämä laite, joka toimii kuin tavallinen 1,44 Mt: n levykeasema. Ainutlaatuiseksi tekee sen kyky tallentaa jopa 100 Mt tietoa.

- Optinen tallennus

CD-ROM

Levy, joka sisältää äänidataa tai ohjelmistoa, jonka muisti on vain luku -tyyppinen. Sen lukemiseen käytetään optista CD-ROM-asemaa. Nämä yksiköt voivat toistaa ääni-CD-levyjä ja myös lukea data-CD-levyjä.

CD-R

Tallennettava CD-levy. Tiedot voidaan kirjoittaa levylle kerran ja lukea sitten useita kertoja. Kirjallisia tietoja ei voi poistaa.

DVD + RW

Lähde: pixabay.com

Tallennettava DVD-asema, jolla voidaan luoda DVD-levyjä. DVD-levyjen luomiseen on olemassa monia standardeja. Kapasiteetti on 4,7 Gt tai 9,4 Gt kaksipuolisissa asemissa.

DVD-RAM

Se eroaa perinteisestä DVD: stä siinä, että tiedot tallennetaan samankeskisille kappaleille, kuten kiintolevy, joka sallii samanaikaisen lukemisen ja kirjoittamisen.

Blu-ray

Optisen levymuodon on kehittänyt 13 elektroniikka- ja PC-yritystä. Se voi tallentaa jopa 25 Gt ja 50 Gt kaksikerroksiselle levylle. Levy on samankokoinen kuin tavallinen CD.

- Flash-muisti

USB muistitikku

Lähde: pixabay.com

Ihmisen peukalon kokoinen kannettava laite. Se yhdistetään tietokoneeseen USB-portin kautta.

Siinä ei ole liikkuvia osia, vaan integroitu piirimuistipiiri, jota käytetään tietojen tallentamiseen. Niiden koko vaihtelee 2 Gt - 1 Tt.

Muistikortti

Lähde: pixabay.com

Sitä käytetään valokuvien, videoiden tai muun datan tallentamiseen elektronisissa laitteissa, kuten digitaalikamerat, digitaaliset videokamerat, MP3-soittimet, PDA: t, matkapuhelimet, pelikonsolit ja tulostimet.

Solid State Device (SSD)

Se käyttää muistina integroitujen piirien sarjaa tietojen pysyvään tallentamiseen flash-muistin avulla. Sillä on nopeammat käyttöajat ja alhaisempi viive kuin kiintolevyllä.

- Pilvitallennus

Lähde: pixabay.com

"Pilvi" kuvaa palveluita, joita verkon välityksellä tarjoaa etäpalvelimet.

Se tarjoaa tallennuskapasiteetin, johon pääsee mistä tahansa Internet-yhteyden muodostavasta laitteesta selaimen avulla.

- Paperilaitteet

Rei'itetty kortti

Lähde: Mutatis mutandis CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Varhaisissa tietokoneissa käytetty yleinen tietojen tallennusmenetelmä. Pohjimmiltaan se koostui pahvikortista, jossa oli reikiä, jotka on luotu käsin tai koneella.

Rei'itetty teippi

Se on pitkä paperinauha, johon rei'itetään reikiä datan tallentamiseksi. Sitä käytettiin suuren osan 1900-luvusta telekopioviestintään.

Viitteet

1. Computer Hope (2019). Tallennuslaite. Otettu: computerhope.com.
2. Techopedia (2019). Tallennuslaite. Kuvannut: roofpedia.com.
3. Paul Goodman (2019). Tietokoneen perusteet: 10 esimerkkiä digitaalisen datan tallennuslaitteista. Turbo Future. Otettu: turbofuture.com.
4. Tietojenkäsittelytiede (2019). Tallennuslaitteet. Otettu: computercience.gcse.guru.
5. Wikipedia, ilmainen tietosanakirja (2019). Tietojen tallennus. Kuvannut: en.wikipedia.org.
6. Opettaa tietotekniikka (2019). Tallennuslaitteet. Kuvannut: teaccomputerscience.com.
7. Keith D. Foote (2017). Lyhyt tietojen tallennushistoria. Dataversity. Otettu: dataversity.net.